Question

【題目】有一根細長且均勻的空心金屬管線，長約30cm，電阻約為5Ω，已知這種金屬的電阻率為ρ，現(xiàn)在要盡可能精確測定它的內徑d。

①用螺旋測微器測量金屬管線外徑D時刻度的位置如圖（a）所示，從圖中讀出外徑為______mm，應用_______（選填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”）測金屬管線的長度L；

②測量金屬管線的電阻R，為此取來兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導線及下列器材：

A．電壓表0-3V，內阻約10kΩ B．電壓表0-15V，內阻約50kΩ

C．電流表0-0.6A，內阻約0.05Ω D．電流表0-3A，內阻約0.01Ω

E．滑動變阻器，0-10Ω F．滑動變阻器，0-100Ω

要求較準確地測出其阻值，電壓表應選______，電流表應選______，滑動變阻器應選______；（填序號）

③實驗中他的實物接線如圖（b）所示，請指出接線中的兩處明顯錯誤。

錯誤1：_____________________________________________________________________

錯誤2：_____________________________________________________________________

④用已知的物理常數(shù)和應直接測量的物理量（均用符號表示），推導出計算金屬管線內徑的表達式d=______；

⑤在實驗中，下列說法正確的是__________

A．為使電流表讀數(shù)明顯，應使電流盡可能大些

B．為操作方便，中間過程可保持開關S一直處于閉合狀態(tài)

C．千分尺的精確度是千分之一毫米

D．用千分尺測量直徑時必須估讀一位

Answer 1

【答案】 4.700 毫米刻度尺 A C E 錯誤1：導線連接在滑動變阻器的滑片上 錯誤2：采用了電流表內接法 D

【解析】①：螺旋測微器的讀數(shù)為：D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；

測量30cm金屬管長度時應用毫米刻度尺來測量；

②：由于兩節(jié)電池的電動勢為3V，所以電壓表應選A；由于通過金屬管的最大電流為，所以電流表應選C；

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻為：，所以變阻器應選E；

③：由于待測金屬管阻值遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，連線圖中的兩個錯誤分別是：錯誤1：導線連接在滑動變阻器的滑片上；

錯誤2：采用了電流表內接法；

④：設金屬管內徑為d，根據(jù)電阻定律應有：，又，聯(lián)立可得：；

⑤：A：考慮金屬的電阻率隨溫度的升高而增大可知，通過待測金屬管的電流不能太大，故A錯誤；

B：為減小溫度的影響，中間過程應斷開開關，故B錯誤；

C：千分尺的精確度是0.01mm，即應精確到1100毫米，故C錯誤；

D：千分尺讀數(shù)時必須估讀一位，即估讀到0.001mm，故D正確．

故選D。